水利水電工程測量誤差控制要點(diǎn)的分析

摘要：測量技術(shù)對(duì)水利水電工程的施工質(zhì)量起著重要的作用，在水利水電的工程測量中，無論所采用多么精密的設(shè)備，都難以避免出現(xiàn)誤差。而測量誤差的產(chǎn)生的原因是多方面的，觀測者的視力，儀器的精準(zhǔn)度，外界因素等等。本文主要是從施工的角度，對(duì)引起水利水電工程測量誤差控制的幾個(gè)要點(diǎn)進(jìn)行了簡要分析。

關(guān)鍵詞：水利水電工程;測量;誤差控制;分析

工程測量是一門涉及到規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、管理等多方面學(xué)科的科學(xué)技術(shù)，在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的運(yùn)用。水利水電工程測量一般包括控制測量、施工測量、水下測量、地形測量、竣工測量和變形監(jiān)測等幾部分內(nèi)容。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，測量儀器也在不斷的更新，采用先進(jìn)的測量設(shè)備，運(yùn)用先進(jìn)的全過程質(zhì)量管理體系，使得水利水電工程的測量技術(shù)得到了質(zhì)的飛躍。在水利水電工程施工的過程中，測量誤差的產(chǎn)生難以完全避免，在往返測量某段距離若干次，或重復(fù)測量某一角度時(shí)，觀測結(jié)果都會(huì)不一致。再如測量某一平面三角形內(nèi)角，其觀測值之和常不等于理論值180°。這些現(xiàn)象都說明了測量結(jié)果不可避免的會(huì)存在誤差。所以，在進(jìn)行水準(zhǔn)、角度、距離的觀測時(shí)，我們?cè)谧⒁猸h(huán)境的影響同時(shí)，還要注意儀器的調(diào)平校準(zhǔn)，盡量減小人為的誤差，以提高測量結(jié)果的精確度，提高水利水電工程的質(zhì)量。

1 誤差的影響因素與控制

1.1 外界條件的影響

外界條件對(duì)角度觀測成果有直接影響。如大氣透明度差、目標(biāo)陰暗與旁折光影響等會(huì)增大照準(zhǔn)誤差;土壤松軟會(huì)使儀器沉陷、位移;且日曬和溫度變化會(huì)影響儀器的整平;大風(fēng)會(huì)影響儀器的穩(wěn)定;受地面熱輻射的影響會(huì)引起物象的跳動(dòng)等。因此，要選擇有利的觀測時(shí)間和條件，使這些外界影響降低到最小的程度。應(yīng)該盡可能的選擇陰天，微風(fēng)，避開高溫時(shí)段進(jìn)行測量。儀器的下沉和水準(zhǔn)尺的下沉，也是影響測量誤差的外界因素，進(jìn)行多次來回讀數(shù)，能有效的減少設(shè)備下沉對(duì)測量數(shù)據(jù)的影響，在水準(zhǔn)尺下面加設(shè)尺墊，能有效的防止水準(zhǔn)尺在觀測過程中下沉，從而減少誤差對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果的影響。

1.2 水準(zhǔn)儀的誤差來源與控制

水準(zhǔn)測量是采用幾何原理，利用水平視線測定兩點(diǎn)間高差。水利水電工程測量過程中會(huì)出現(xiàn)各種誤差。水準(zhǔn)測量誤差的產(chǎn)生有儀器誤差，觀測誤差兩個(gè)方面。

1.2.1儀器誤差

水準(zhǔn)儀的望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸不平行于水準(zhǔn)管軸所產(chǎn)生的誤差;儀器雖在測量前經(jīng)過校正，但仍會(huì)在殘余誤差，因此造成水準(zhǔn)管氣泡居中，水準(zhǔn)管軸居于水平位置，而望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸卻發(fā)生傾斜，致使讀數(shù)誤差。這種誤差與視距長度成正比，觀測時(shí)可通過中間法（前后視距相等）和距離補(bǔ)償法（前視距離和等于后視距離總和）消除。中間法在實(shí)際操作過程中立尺人是關(guān)鍵，可采用普通皮尺測定距離之后立尺。而補(bǔ)償法卻不易操作。另外有水準(zhǔn)尺誤差：水準(zhǔn)尺誤差有尺長誤差（尺子長度不準(zhǔn)確），刻劃誤差（尺上的分劃不均勻）和零點(diǎn)差（尺的零刻劃位置不準(zhǔn)確），三種情況組成。施工測量前對(duì)所使用的水準(zhǔn)尺進(jìn)行檢查，盡可能不使用尺長誤差和刻劃誤差的標(biāo)尺，如只能使用應(yīng)找出誤差特點(diǎn)，進(jìn)行數(shù)據(jù)修正后進(jìn)行使用，對(duì)于尺的零誤差，控制方法可通過在一個(gè)水準(zhǔn)測段內(nèi)，交替輪換使用兩根水準(zhǔn)尺（本測站用作視尺，下測站用作前視尺），并把測段站數(shù)目布設(shè)成偶數(shù)，以在高差中互抵消，同時(shí)可減弱刻劃誤差和尺長誤差的影響。

1.2.2觀測誤差

1）符合水準(zhǔn)管氣泡居中的誤差：由于符合水準(zhǔn)氣泡未能做到嚴(yán)格居中，造成望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸傾斜面，產(chǎn)生讀數(shù)誤差，所以在觀測過程中，要注意調(diào)平儀器。2）視差的影響：視差對(duì)測量結(jié)果的影響，主要表現(xiàn)在十字絲與尺像的不重合，在進(jìn)行讀數(shù)的時(shí)候，所處的位置不同，對(duì)數(shù)據(jù)的結(jié)果也是有影響的。讀數(shù)的時(shí)候應(yīng)該將物鏡進(jìn)行仔細(xì)的對(duì)光，消除視差的影響。3）水準(zhǔn)尺的傾斜誤差：在進(jìn)行測量的時(shí)候，要注意水準(zhǔn)尺的是否直立。尺子傾斜會(huì)引起數(shù)據(jù)的偏大，傾斜的越厲害，對(duì)數(shù)據(jù)的影響也會(huì)越大。顯然，以水平面代替水準(zhǔn)面時(shí)，高程所產(chǎn)生的誤差要遠(yuǎn)大于測量高程的誤差，所以，對(duì)于高程而言，即使距離很短，也不能將水準(zhǔn)面當(dāng)作水平面，一定要考慮地球曲率對(duì)高程的影響，實(shí)測中可采用中間法消除。

1.3 角度測量誤差來源及注意事項(xiàng)

1.3.1儀器誤差

儀器誤差主要包括兩個(gè)方面，一是儀器制造、加工不完善所引起的誤差，二是儀器檢校不完善所引起的誤差。

1.3.2觀測誤差

1）對(duì)中誤差。儀器對(duì)中誤差對(duì)角度的影響與到目標(biāo)的距離成反比。所以在測角時(shí)，對(duì)邊長短且轉(zhuǎn)折角接近180°的，應(yīng)特別注意對(duì)中。2）整平誤差。由于儀器沒有整平將引起儀器豎軸和橫軸的傾斜，望遠(yuǎn)鏡繞橫軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，視準(zhǔn)軸掃出傾斜面。用盤左、盤右觀測時(shí)，該誤差對(duì)水平角角值影響相同，無法用正倒鏡的觀測方法消除，所以，觀測時(shí)應(yīng)認(rèn)真地整平儀器。3）標(biāo)桿傾斜誤差。測角時(shí)，常用標(biāo)桿立于目標(biāo)點(diǎn)上照準(zhǔn)標(biāo)志，當(dāng)標(biāo)桿傾斜而又瞄準(zhǔn)標(biāo)桿上部時(shí)，則使瞄準(zhǔn)點(diǎn)偏離測點(diǎn)產(chǎn)生目標(biāo)偏心誤差。所以在水平角觀測時(shí)，標(biāo)桿要豎直，并盡可能瞄準(zhǔn)標(biāo)桿底部。當(dāng)目標(biāo)較近時(shí)，可采用懸吊垂球線，瞄準(zhǔn)垂球線。

1.4 鋼尺量距注意事項(xiàng)

1）丈量距離的基本要求是一直二平三準(zhǔn)。直是指要量取兩點(diǎn)間直線長度，不是量折線和曲線長度，為此定線要準(zhǔn)直;平是指量取兩點(diǎn)間水平距離，而不是量傾斜距離，為此尺身要水平;準(zhǔn)就是指讀數(shù)和投點(diǎn)要準(zhǔn)確。2）前、后尺手動(dòng)作要協(xié)調(diào)，拉力要均勻，不得用猛力張拉，防止拉斷尺端的鐵環(huán)。3）弄清尺的刻劃注記及零點(diǎn)位置，讀數(shù)要細(xì)心，不要讀錯(cuò)。4）精密丈量時(shí)應(yīng)用檢定過的鋼尺。5）鋼尺性脆、易折斷，勿使打結(jié)、扭折、車輪碾壓、生銹等，以防損毀。

1.5 熟悉圖紙了解意圖

水利水電工程的設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)該有明確的詳圖，施工人員應(yīng)該嚴(yán)格按照?qǐng)D紙上面的建筑結(jié)構(gòu)來進(jìn)行放線。首選要熟悉整個(gè)設(shè)計(jì)圖紙，了解設(shè)計(jì)意圖，熟悉整個(gè)水利水電工程的位置和相互關(guān)系，對(duì)工程測量精度有著清楚的了解，準(zhǔn)備好所需要的對(duì)應(yīng)的測量設(shè)備，掌握有關(guān)施工測量數(shù)據(jù)和工程進(jìn)度。認(rèn)真核對(duì)各部位的尺寸，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行匯報(bào)或處理，以確保工程按時(shí)保質(zhì)的完成。

2 結(jié)語

在水利水電工程的測量過程中，減小和消除誤差的方法都是以增加時(shí)間或采取更多的步驟為代價(jià)。無論是環(huán)境因素還是認(rèn)為因素，我們都應(yīng)該盡力發(fā)現(xiàn)并予以避免。所以在測量中只有操作熟練，才能提高觀測的速度，采取規(guī)范的辦法，嚴(yán)格執(zhí)行正確步驟，才能得到正確結(jié)果。認(rèn)真細(xì)心，反復(fù)校核，盡可能的將測量誤差降低到最低。

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